Momentkontakt
Von Momentkontakt spricht man, wenn ein Stromkreis nur für kürzeste Zeit geschlossen wird. Im Allgemeinen hat dies den Zweck, durch einen kurzen Stromimpuls eine festgelegte Funktion auszuführen.
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Allgemein
Der Impuls, der über den Momentkontakt gegeben wird, muss in irgendeiner Form ausgewertet werden. Löst der Impuls beispielsweise eine elektronische Schaltung aus, so spricht man von triggern (von englisch: trigger, Abzug an Schusswaffen). Auch elektro-mechanische Schaltungen sind möglich, also die Ansteuerung von Relais.
So ist wahrscheinlich das Beispiel „Treppenhaus-Beleuchtung“ jedem geläufig. Die Betätigung des Lichtschalters lässt ein Relais anziehen, das mit einer Schaltuhr gekoppelt ist: das Flurlicht brennt. Nach einer vorgewählten Zeit fällt das Relais wieder ab: Flur dunkel.
Technische Ausführung
1 Klngelknopf, alte Bauart
2 Drucktaster, kurze Baulänge
3 Taster mit itegrierter LED
4 Mini-Taster
5 Zwei-Wege-Kipphebel-Taster
6 Micro-Taster mit Anlaufrolle (Betätigung durch größere mechanische Elemente)
7 Sub-Micro-Taster für Platinenaufbau (SMD)
Grundsätzlich muss das Bauelement, das den Momentkontakt herstellt, als Taster bezeichnet werden, im Gegensatz zum Schalter, der eine dauernde Verbindung herstellt. Beim Taster ist also dafür gesorgt, das das Kontaktelement wieder selbsttätig in die Stellung „offen“ zurückkehrt, z. B. durch einen Federmechanismus.
Taster zur Betätigung mit der Hand/den Fingern gibt es in allen erdenklichen Bauformen, allgemein bekannteste Arten von Tastern sind etwa der Klingelknopf an der Haustür, aber auch jede Computermouse enthält einige davon, die beim Drücken der Tasten (mehr oder weniger deutlich) „klick“ machen.
Auch die Stellpulte aus dem Angebot der Modelleisenbahn-Hersteller oder Zubehöranbieter sind im allgemeinen als Taster ausgeführt, vor allem ältere Bauarten.
Neben den handbetätgten gibt es heute eine Vielzahl von Tastern (im technischen Sinn), die durch Magentismus, Induktivität oder kapazitiv (d. h. bei Annäherung einer Masse) betätigt werden.
Für den Modellbaubereich sind insbesondere die magnetbetätigten von Interesse: die Reedschalter, auch „Reed-Kontakt“ oder „Schutzgas-Rohr-Kontakt“ (SRK) genannt. Diese bestehen aus einem Glasröhrchen, in dessen Inneren in einer Atmosphäre aus Inertgas die Kontaktzungen in offener Stellung ruhen. Bei Annäherung eines Magneten schliesst der Kontakt, wird der Magnet entfernt, öffnet er wieder.
Anwendungen
Neben den oben erwähnten Stellpulten sind gerade für die analoge Modellbahnsteuerung noch diverse Varianten von Momentkontakt-Tastern üblich.
Modellbahn
Ein kurzer Impuls der Versorgungsspannung (20 bis 24 Volt) genügt, um Weichen umzulegen oder Signale zu stellen. Diese Zubehörartikel sind mit Doppelspulen ausgestattet, der Anker in den Spulen ist mit entsprechenden Hebeln verbunden, die auf die Weichenzunge oder die Signalflügel wirken. Mit einem anliegenden Dauerstrom dagegen werden die Spulen leicht zerstört.
Um Signale und Weichen durch die fahrenden Züge beeinflussen zu können, hat Märklin bereits in den 1960er Jahren ein einfaches Prinzip mit Momentkontakten auf den Markt gebracht. Im Gleiskörper eines „Schaltgleises“¹ beim Märklin Metall- oder M-Gleis sind zwei federnde Kontaktzungen eingenietet. Quer zum Gleis ist eine Kunststoffachse mit Nocken eingesetzt, von der ein kleiner Hebel in der Gleismitte nach oben herausragt. Seitlich an der Böschung finden sich zwei Buchsen, die mit jeweils einer Kontaktzunge elektrisch verbunden sind. Beim Märklin-H0-System weist der Gleiskörper das selbe Potential auf wie die braune Buchse am Lichtanschluss, also Fahrstrom-Masse = Licht-Masse. Eine Weiche beispielsweise wird einerseits über ein Kabel mit dem Lichtausgang des Trafos verbunden, eines der beiden Steuerkabel wird an das „Schaltgleis“ angesteckt. Fährt nun ein Fahrzeug mit Skischleifer über den kleinen Hebel, so dreht sich die Kunststsoffachse im Gleis etwas, ein Nocken drückt eine Federzunge gegen den Gleiskörper. Damit ist der Stromkreis geschlossen, die Weiche legt sich um. Die asymmetrische Anordnung der Nocken bewirkt, dass fahrtrichtungsabhängig jeweils nur eine der beiden Federzungen betätigt wird.
In ähnlicher Ausführung und gleicher Funktionsweise gab es später das „Schaltgleis“ für das Märklin K-Gleis, sowie eine Variante für das Märklin C-Gleis. Letztere ist mit Micro-Tastern (wie in der PC-Mouse) bestückt anstelle der recht emfindlichen Federzungen. Vorteilhaft ist dabei, dass die Microtaster nicht unbedingt an die Gleismasse angeschlossen werden müssen, vielmehr können sie völlig frei belegt werden. Damit sind dann auch Triggerungen in empfindlichen elektronischen Schaltkreisen möglich, die völlig unabhängig vom Bahnstromkreis sein können.
In gleicher Weise ist die Steuerung von Signalen möglich, die technisch gesehen bistabile Relais sind, also den letzten Befehl (= Impuls) speichern.
Eine andere Methode um einen Momentkontakt durch ein Schienenfahrzeug zu bewirken ist mit Reed-Kontakten realisierbar. Diese werden von einigen Modellbahnern bevorzugt, teils, weil es zu ihrem Gleissystem keine „Schaltgleise“ gibt, teils, weil der winzige Reedkontakt unauffälliger im Gleisbett eingebaut werden kann als ein „Schaltgleis“ mit seinen Anschlüssen. Zum Betätigen des Kontaktes ist allerdings ein Magnet notwendig, der beispielsweise unter dem Fahrzeug angeklebt werden kann.
Die genaue Positionierung, Höhe, Stärke, Abstand zum Gleis usw. muss wohl für jede Kombination von Reed/Magnet experimentell erforscht werden.
Nachteilig dabei ist in jedem Fall, das alle Fahrzeuge, die den Kontakt auslösen sollen, mit Magnet bestückt werden müssen.
Andererseits kann dies auch ein Vorteil sein, so kann ich z. B. eine bestimmte Gruppe von Fahrzeugen mit Magneten ausstatten. Denken wir uns einen Großbahnhof, auf dem neben den Fernzügen auch die Züge einer kleinen Lokalbahn abgefertigt werden. Verlässt ein Lokal-Bähnle (mit Magnet) den Bahnhof, so wird automatisch eine Weiche gelegt, die das Züglein auf die spezielle Nebenstrecke leitet. Rollt jedoch ein ICE (ohne Magnet) heran, wird das vom Reed-Kontakt ignoriert: Der ICE bleibt auf der Hauptstrecke. Natürlich muss man es so einrichten, dass die Weiche wieder zurück gelegt wird, wenn die Lokalbahn durchgefahren ist.
Etliche andere Anwendungen sind denkbar. Hier noch eine Albernheit: Wir hatten auf einer Club-Anlage eine "Radarfalle" (rote LED im entsprechenden Gehäuse) mit der Rückleitung an ein „Schaltgleis“ angeschlossen. Dadurch schoss der „Blitzer“ immer dann, wenn ein Zug über das „Schaltgleis“ fuhr. Für das Publikum war natürlich nicht erkennbar, was denn den Blitzer auslöste, der da immer wieder den flotten Opel Manta knipste.
Car System
Mittels Reedkontakt in Straße und Magnet am Fahrzeug können wie bei der Modelleisenbahn auch beim Car-System kurze Impulse abgegeben werden.
Alternativ ist die Verwendung von IR-Sensoren möglich. Diese Impulse reichen aus um Umschaltungen vorzunehmen.
Um das Signal zu speichern, kann ein bistabiles Relais benutzt werden.
Nutzung mit einer Modellbahnsoftware
Eine Modellbahnsoftware kann das Signal speichern und so zum Dauersignal machen, bis der nächste Sensor die Meldung wieder aufhebt.
Für ältere Software kann ein Rückmeldedecoder mit Speicher benutzt werden.
Fußnote
¹ Der Begriff „Schaltgleis“ ist im Grunde falsch. Fachsprachlich werden Signale nicht geschaltet, sondern gezogen, Weichen werden nicht geschaltet sondern gelegt. Zudem ist das „Schaltgleis“ technisch gesehen mit Tastern ausgestattet. Der Begriff ist aber seit Jahrzehnten üblich und steht so in den Katalogen.
